Russian Journal of GeneticsRussian Journal of GeneticsГенетика0016-67583034-5103The Russian Academy of Sciences66682310.31857/S0016675823080027XSESJWГЕНЕТИКА ЖИВОТНЫХThe Colonization History of Iturup Island by the Red-Backed Vole Craseomys rufocanus according to the Analysis of the Cytochrome b (cytb) FragmentИстория колонизации острова Итуруп красно-серой полевкой Craseomys rufocanus по данным анализа фрагмента гена цитохрома b (cytb)AbramsonN. I.АбрамсонН. И.natalia_abr@mail.ruTursunovaL. S.ТурсуноваЛ. С.natalia_abr@mail.ruPetrovaT. V.ПетроваТ. В.natalia_abr@mail.ruPopovI. Yu.ПоповИ. Ю.natalia_abr@mail.ruPlatonovV. V.ПлатоновВ. В.natalia_abr@mail.ruAbramovA. V.АбрамовА. В.natalia_abr@mail.ruZoological Institute, Russian Academy of SciencesЗоологический институт Российской академии наукSaint-Petersburg State UniversityСанкт-Петербургский государственный университет0108202359894695326022025Copyright ©; 2023, Н.И. Абрамсон, Л.С. Турсунова, Т.В. Петрова, И.Ю. Попов, В.В. Платонов, А.В. АбрамовCopyright ©; 2023, Н.И. Абрамсон, Л.С. Турсунова, Т.В. Петрова, И.Ю. Попов, В.В. Платонов, А.В. Абрамов2023Н.И. Абрамсон, Л.С. Турсунова, Т.В. Петрова, И.Ю. Попов, В.В. Платонов, А.В. АбрамовН.И. Абрамсон, Л.С. Турсунова, Т.В. Петрова, И.Ю. Попов, В.В. Платонов, А.В. Абрамовhttps://transsyst.ru/0016-6758/article/view/666823

The hypotheses on colonization history of red-backed vole of Iturup Island comparative analysis of distribution and number of haplotypes of mitochondrial cytochrome b gene (662 bp) in vole sampled at various sites along the Iturup Island perimeter and Hokkaido, Kunashir and Sakhalin Islands and adjacent regions of the mainlandhas been carried out. All studied samples from the Iturup Island (68) belonged to the only one haplotype most close to the haplotypes of voles from the Sakhalin Island. The only sample from the Kunashir Island, nearest to the Iturup Island possessed the same haplotype, three additional samples from this island have haplotypes related to haplotypes of voles from the Sakhalin Island and fall within the so called “Sakhalin” clade, while the majority of haplotypes of voles from the Kunashir Island appeared to be close to haplotypes of voles from the Hokkaido Island and make up with them one independent clade, genetically very different from clade of Sakhalin and Iturup samples. The obtained data on the genetic variability of voles from the Iturup Island provides convincing evidence in favour of the recent introduction of the red-backed vole C. rufocanus to the Iturup Island, most likely with sea transport from Sakhalin.

С целью исследования путей колонизации красно-серой полевкой о. Итуруп на основе распределения и численности гаплотипов фрагмента митохондриального гена цитохрома b (662 пн) проведен сравнительный анализ генетической изменчивости популяций полевок из разных локалитетов по периметру острова и полевок островов Хоккайдо, Кунашир и Сахалин, а также прилежащих районов материковой суши. Все изученные экземпляры красно-серой полевки с о. Итуруп (68) представлены единственным гаплотипом, наиболее близким к гаплотипам полевок с о. Сахалин. Только один экземпляр с о. Кунашир, ближайшего к Итурупу, обладал таким же гаплотипом. Еще три экземпляра с этого острова были близки к гаплотипам полевок с о. Сахалин и попадали с ними в одну кладу, большинство же гаплотипов полевок Кунашира близки к гаплотипам полевок Хоккайдо и составляют с ними одну самостоятельную кладу, сильно отличающуюся генетически от особей Сахалина и Итурупа. Полученные данные о генетической изменчивости полевок с о. Итуруп убедительно свидетельствуют в пользу недавнего завоза красно-серой полевки C. rufocanus на этот остров, вероятнее всего с морским транспортом с Сахалина.

red-backed volephylogeographycytochrome bIturup IslandKuril Islands.: красно-серая полевкафилогеографияцитохром bо. ИтурупКурильские острова.Parent C.E., Caccone A., Petren K. Colonization and diversification of Galápagos terrestrial fauna: A phylogenetic and biogeographical synthesis // Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 2008. V. 363. № 1508. P. 3347–3361. https://doi.org/10.1098/rstb.2008.0118Sartono S. On pleistocene migration routes of vertebrate fauna in Southeast Asia // Geol. Soc. of Malaysia. Bulletin. 1973. № 6. P. 273–286.Sato J. A review of the processes of mammalian faunal assembly in Japan: Insights from molecular phylogenetics // Species Diversity of Animals in Japan. Diversity and Commonality in Animals. Tokyo: Springer, 2016. https://doi.org/10.1007/978-4-431-56432-4_3Dobson M. Patterns of distribution in Japanese land mammals // Mammal Review. 1994. V. 24. № 3. P. 91–111. https://doi.org/10.1111/j.1365-2907.1994.tb00137.xWakana S., Sakaizumi M.,Tsuchiya K. et al. Phylogenetic implications of variations in rDNA and mtDNA in red-backed voles collected in Hokkaido, Japan, and in Korea // Mammal Study. 1996. V. 21. № 1. P. 15–26. https://doi.org/10.3106/mammalstudy.21.15Kohli B., Fedorov V., Waltari E., Cook J. Phylogeography of a Holarctic rodent (Myodes rutilus): Testing high-latitude biogeographical hypotheses and the dynamics of range shifts // J. Biogeography. 2014. V. 42. P. 377–389. https://doi.org/10.1111/jbi.12433Богатов В.В. Биогеографические проблемы Курильского архипелага // Растительный и животный мир Курильских островов. Владивосток: Дальнаука, 2002. С. 150–160.Hoekstra H., Fagan W. Body size, dispersal ability and compositional disharmony: The carnivore-dominated fauna of the Kuril Islands // Diversity and Distributions. 1998. V. 4. P. 135–149. https://doi.org/10.1046/j.1365-2699.1998.00016.xBelousova M., Belousov A., Miller T. Kurile Islands // Encyclopedia of Islands. Berkeley, Los Angeles, London: University of California Press, 2009. P. 520–524.Razjigaeva N.G., Ganzey L.A., Grebennikova T.A. et al. Holocene climatic changes and vegetation development in the Kuril Islands // Quaternary International. 2013. V. 290–291. P. 126–138. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2012.06.034Khlyap L.A., Bobrov V.V., Warshavsky A.A. Biological invasions on Russian territory: Mammals // Russ. J. Biol. Invasions. 2010. V. 1–2. P. 127–140. https://doi.org/10.1134/S2075111710020128Frisman L.V., Kartavtseva I.V., Pavlenko M.V. et al. Gene-geographic variation and genetic differentiation in red-backed voles of the genus Clethrionomys (Rodentia, Cricetidae) from the Region of the Sea of Okhotsk // Russ. J. Genetics. 2002. V. 38. P. 538–547. https://doi.org/10.1023/A:1015595315205Abramson N., Petrova T., Dokuchaev N. et al. Phylogeography of the gray red-backed vole Craseomys rufocanus (Rodentia: Cricetidae) across the distribution range inferred from nonrecombining molecular markers // Russ. J. Theriology. 2012. V. 11. P. 137–156. https://doi.org/10.15298/rusjtheriol.11.2.04Ishibashi Y., Saitoh T., Abe S., Yoshida M.C. Sex – related spatial kin structure in a spring population of grey – sided voles Clethrionomys rufocanus as revealed by mitochondrial and microsatellite DNA analyses // Mol. Ecology. 1997. V. 6. № 1. P. 63–71. https://doi.org/10.1046/j.1365-294x.1997.00152.xIms R.A. Kinship and origin effects on dispersal and space sharing in Clethrionomys rufocanus // Ecology. 1989. V. 70. № 3. P. 607–616. https://doi.org/10.2307/1940212Iwasa M.A., Utsumi Y., Nakata K. et al. Geographic patterns of cytochrome b and sry gene lineages in the gray red-backed vole Clethrionomys rufocanus from Far East Asia including Sakhalin and Hokkaido // Zool. Sci. 2000. V. 17. № 4. P. 477–484. https://doi.org/10.2108/0289-0003(2000)17[477:GPO-CBA]2.0.CO;2Abramson N., Melnikova E., Kostygov A. Genetic variation and phylogeography of the bank vole (Clethrionomys glareolus, Arvicolinae, Rodentia) in Russia with special reference to the introgression of the mtDNA of a closely related species, red-backed vole (Cl. rutilus) // Russ. J. Genetics. 2009. V. 45. P. 533–545. https://doi.org/10.1134/S1022795409050044Hall T. BioEdit: An important software for molecular biology // GERF Bull. of Biosciences. 2011. V. 2. № 1. P. 60–61.Okonechnikov K., Golosova O., Fursov M. The UGENE team Unipro UGENE: A unified bioinformatics toolkit // Bioinformatics. 2012. V. 28. № 8. P. 1166–1167. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/bts091Cook J.A., Runck A.M., Conroy C.J. Historical biogeography at the crossroads of the northern continents: Molecular phylogenetics of red-backed voles (Rodentia: Arvicolinae) // Mol. Phylogenet. and Evol. 2004. V. 30. № 3. P. 767–777. https://doi.org/10.1016/S1055-7903(03)00248-3Rozas J., Ferrer-Mata A., Sánchez-DelBarrio J.C. et al. DnaSP 6: DNA sequence polymorphism analysis of large data sets // Mol. Biol. Evol. 2017. V. 34. № 12. P. 3299–3302. https://doi.org/10.1093/molbev/msx248Tamura K., Stecher G., Kumar S. MEGA11: Molecular evolutionary genetics analysis Version 11 // Mol. Biol. Evol. 2021. V. 38. I. 7. P. 3022–3027. https://doi.org/10.1093/molbev/msab120Bryant L.J. Popart: Full-feature software for haplotype network construction // Meth. Ecol. Evol. 2015. V. 6. № 6. P. 1110–1116. https://doi.org/10.1111/2041-210x.12410Bandelt H.J., Forster P., Rohl A. Median-joining networks for inferring intraspecific phylogenies // Mol. Biol. Evol. 1999. V. 16. № 1. P. 37–48. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.molbev.a026036Мартыненко А.Б., Бочарников В.Н. Экологическое районирование Дальнего Востока // Известия РАН. Серия географическая. 2008. № 2. С. 76–84.Abe H. Winter food of the red fox, Vulpes vulpes schrencki Kishida (Carnivora: Canidae), in Hokkaido, with special reference to vole populations // Applied Entomol. and Zool. 1975. V. 10. № 2. P. 40–51. https://doi.org/10.1303/aez.10.40Brown J.H. Mammals on mountaintops: Nonequilibrium insular biogeography // Am. Naturalist. 1971. V. 105. № 945. P. 467–478. https://doi.org/10.1086/282738Honda A., Murakami S., Harada M. et al. Late Pleistocene climate change and population dynamics of Japanese Myodes voles inferred from mitochondrial cytochrome b sequences // J. Mammalogy. 2019. V. 100. № 4. P. 1156–1168. https://doi.org/10.1093/jmammal/gyz093Nei M., Maruyama T., Chakraborty R. The bottleneck effect and genetic variability in populations // Evolution. 1975. V. 29. № 1. P. 1–10. https://doi.org/10.2307/2407137